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第50讲　传统发酵技术的应用和发酵工程
选择性必修3　生物技术与工程
第九单元　生物技术与工程
1．举例说明日常生活中的某些食品是运用传统发酵技术生产的。　2．阐明发酵工程利用现代工程技术及微生物的特定功能，工业化生产人类所需产品。　3．举例说明发酵工程在医药、食品及其他工农业生产上有重要的应用价值。
一、发酵与传统发酵技术
1．发酵
(1)概念：人们利用________，在适宜的条件下，将原料通过微生物的______转化为人类所需要的产物的过程。
(2)原理：不同的微生物具有产生____________的能力，利用它们就可以生产出人们所需要的多种产物。
考点1　传统发酵技术的应用
微生物　
代谢
不同代谢物　
2．传统发酵技术
固体
半固体
有氧或无氧
3．腐乳制作
小分子的肽和氨基酸
真菌　
孢子
生殖
异养需氧
二、泡菜的制作
1．菌种：利用植物体表面天然的乳酸菌来进行发酵。其中__________常用于生产酸奶。
2．制作原理
(1)发酵实质：在______的情况下，________将葡萄糖分解成乳酸。
(2)反应式：___________________________________。
乳酸杆菌
无氧
乳酸菌　
C6H12O62C3H6O3(乳酸)＋能量　
3．制作流程
5%～20%
晾干
半坛
八
冷却好
全部
菜料
向水槽中补充水
发酵
时间
特别提醒
营造“无氧环境”的3项措施：(1)选择的泡菜坛密封性要好；(2)加入蔬菜后要注入煮沸冷却的盐水，使盐水没过全部菜料；(3)盖上坛盖后要向坛盖边沿的水槽中注满水。
教材隐性知识
(人教版选择性必修3 P8拓展应用T2)随泡菜的发酵时间的延长，亚硝酸盐的含量就会降低。是不是泡菜的发酵时间越长，越适合食用？
___________________________________________________________
___________________________________________________________。
提示：不是，发酵时间过长会产生其他有害物质，同时乳酸含量过多，口味不佳
三、果酒、果醋的制作
1．果酒制作与果醋制作的比较
酵母菌
醋酸菌
兼性厌氧
需氧
C6H12O6＋6H2O＋6O2
6CO2＋12H2O＋能量
C6H12O6＋2O22CH3COOH
(乙酸)＋2H2O＋2CO2＋能量　
C6H12O62C2H5OH(酒精)＋2CO2＋能量
C2H5OH＋O2CH3COOH(乙酸)＋H2O＋能量
需氧
不需氧
2．发酵装置及各部件的作用
增殖　
防止空气中微生物的污染　
3．方法步骤
18～30
30～35
4．果酒、果醋制作时防止杂菌污染的4项措施
(1)榨汁机、发酵瓶要清洗干净，并用体积分数为70%的酒精消毒，晾干。
(2)清洗葡萄时要先冲洗后再去除枝梗，以避免去除枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会。
(3)装入葡萄汁后要封闭发酵装置的充气口。
(4)发酵瓶的排气管用曲颈管而不用直管。若用简易的发酵装置，每隔一定时间排气时只需拧松瓶盖，不要完全揭开瓶盖。
1．传统发酵以混合菌种的液体发酵及半固体发酵为主。 (　　)
提示：传统发酵以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主。
2．腐乳的制作仅是毛霉参与了豆腐的发酵。 (　　)
提示：多种微生物参与了豆腐的发酵，如酵母、曲霉和毛霉等。
3．向泡菜坛盖边沿的水槽中注满水形成内部无菌环境。 (　　)
×
提示：向泡菜坛盖边沿的水槽中注满水形成内部无氧环境，不能创造无菌环境。
×
×
4．“杏花村酒”的酿制，酵母菌只进行无氧呼吸。 (　　)
提示：酵母菌在发酵过程中先在有氧条件下大量增殖，然后在无氧条件下发酵。
5．果醋发酵时，乙醇既是乙酸发酵的底物，又可以抑制杂菌繁殖。 (　　)
×
√
(人教版选择性必修3 P6～7探究·实践)黄酒是中国特产，我国江浙地区酿造黄酒的历史悠久。造老酒的“诀窍”主要是守六法：“黍米必齐、曲蘖必时、水泉必香、陶器必良、湛炽必洁、火剂必得”；把五关：“煪糜、糖化、发酵、压榨、陈储”。泡菜古称葅，是指为了利于长时间存放而经过发酵的蔬菜。它是一种在低浓度食盐液中泡制的蔬菜乳酸发酵加工品。世界各地都有泡菜的影子，风味也因各地做法不同而有异。
(1)“陶器必良”和“火剂必得”的目的是控制发酵过程的________和________条件。
(2)黄酒发酵过程中，不需要对黍米和陶器装置进行严格灭菌，却可以防止其他杂菌对发酵产生影响，原因是______________________
___________________________________________________________。
(3)制作泡菜时，采取用热水短时间浸泡蔬菜的手段，该项措施能缩短发酵时间的原因是_________________________________________
___________________________________________________________。
(4)制作泡菜时配制的盐水要先煮沸，再冷却使用的原因是___________________________________________________________
___________________________________________________________。
提示：(1)氧气　温度
(2)在缺氧、呈酸性的发酵液中，酵母菌可以生长繁殖，而绝大多数其他微生物都因无法适应这一环境而受到抑制(且发酵产生的酒精对其他杂菌也有毒害作用)
(3)破坏细胞膜的选择透过性，使细胞中的营养物质外流供发酵菌种快速繁殖所用
(4)煮沸是为了杀死发酵不需要的杂菌，排出溶解的氧气；冷却是防止温度过高杀死发酵所需的乳酸菌
考向1　泡菜的制作
1．(链接人教版选择性必修3 P6探究·实践)制作传统泡菜是利用植物体表面天然的乳酸菌来进行发酵。下列相关叙述错误的是(　　)
A．在制作泡菜前，不需要将原材料进行灭菌处理
B．乳酸菌是异养厌氧型，腌制时需严格控制空气进出
C．丙酮酸转化为乳酸发生在乳酸菌的细胞质基质中
D．发酵过程中，坛内温度升高，空气受热膨胀排出
√
D　[制作传统泡菜是利用植物体表面天然的乳酸菌来进行发酵，因此不需要将原材料进行灭菌处理，A正确；乳酸菌是原核生物，其代谢类型为异养厌氧型，在无氧条件下，乳酸菌在细胞质基质中将丙酮酸转化成乳酸，因此腌制时需严格控制空气进出，B、C正确；在泡菜发酵过程中，乳酸菌产生少量的热量，不会使空气受热膨胀排出，D错误。]
2．(链接人教版选择性必修3 P8拓展应用T2)泡菜味美却不宜多吃，这是因为腌制食品中含有较多的亚硝酸盐，摄入过量对身体有害。某同学在不同时间测定了泡菜中亚硝酸盐的含量，结果见曲线图。下列分析正确的是(　　)
A．泡菜是由单一纯种微生物发酵生产的单一产品
B．若要估算泡菜汁中的乳酸菌数量，可用稀释涂布平板法，在无氧环境中培养后计数
C．亚硝酸盐含量在发酵第5天达到峰值，因此5天后取食比较合适
D．亚硝酸盐的产生，说明发酵过程已被污染，泡菜不再适合食用
√
B　[泡菜制作属于传统发酵，由混合菌种发酵，A错误；乳酸菌是异养厌氧型，稀释涂布平板法可对微生物进行计数，B正确；亚硝酸盐对人体有一定的危害，亚硝酸盐含量在发酵第11天较低，因此11天后取食比较合适，C错误；亚硝酸盐的产生，是硝酸盐还原菌的作用，不能说明发酵过程已被污染，D错误。]
归纳总结　泡菜发酵过程中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐含量的变化
考向2　果酒、果醋的制作
3．(链接人教版选择性必修3 P7探究·实践)某同学利用红叶李果实制作果醋，图示其操作的简易流程。下列相关叙述正确的是(　　)
A．果酒、果醋发酵所需菌种的细胞结构相同
B．过程①中添加适量果胶酶，有利于提高出汁率
C．过程②中，为使菌种充分吸收营养物质，需每日多次开盖搅拌
D．过程③发酵时会产生大量气泡，需拧松瓶盖放气
√
B　[果酒发酵所需的菌种是酵母菌(真核生物，有细胞核等复杂细胞结构)，果醋发酵所需的菌种是醋酸菌(原核生物，无成形细胞核)，二者的细胞结构不同，A错误；过程①将果实处理成果汁，果胶酶能分解果胶，瓦解植物细胞的细胞壁及胞间层，使果实细胞更易破碎，过程①中添加适量果胶酶，有利于提高出汁率，B正确；过程②是果酒发酵，利用酵母菌无氧呼吸产生酒精，需在无氧环境中进行，若每日多次开盖搅拌，会导致氧气进入发酵装置，影响酵母菌的无氧呼吸，同时每日多次开盖搅拌还可能导致杂菌污染，C错误；过程③是果醋发酵，需打开瓶盖，让醋酸菌在有氧条件下将果酒中的酒精氧化为醋酸，该过程不会产生大量气泡，不需要拧松瓶盖放气，D错误。]
4．(链接人教版选择性必修3 P8拓展应用T3)桑葚酒是由桑葚果酿造的。桑葚酒含有丰富的花青素、白藜芦醇、氨基酸、维生素等生物活性成分和营养物质。如图为利用桑葚制作桑葚酒和桑葚醋的装置及流程。下列叙述正确的是(　　)
A．榨汁机可用体积分数为70%的酒精消毒
B．不接种菌种就无法制备桑葚酒和桑葚醋
C．图乙a过程中，图甲的装置应打开进气口
D．图乙b过程中，图甲的装置应关闭进气口
√
A　[榨汁机可用洗洁精清洗，再用体积分数为70%的酒精消毒，A正确；水果自身带有酵母菌、醋酸菌，不接种菌种也能制备桑葚酒和桑葚醋，B错误；图乙a过程为无氧发酵，图甲的装置应关闭进气口，C错误；图乙b过程为有氧发酵，图甲的装置应打开进气口，D错误。]
一、发酵工程的基本环节
1．发酵工程的概念
发酵工程是指利用________的特定功能，通过________________，规模化生产对人类有用的产品。
考点2　发酵工程及其应用
微生物　
现代化工程技术　
2．发酵工程的基本环节
培养基和发酵设备
基因工程育种
过滤、沉淀
教材隐性知识
1．(人教版选择性必修3 P22～23图1-9)利用发酵技术生产谷氨酸时，在中性和弱碱性条件下会积累谷氨酸，但在酸性条件下则容易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺，由此说明________________________
_________________________________________________________。
提示：环境条件不仅会影响微生物的生长繁殖，而且会影响微生物代谢物的形成
二、啤酒的工业化生产流程
1．啤酒发酵的工业化生产流程及操作目的
大麦种子发芽，释放淀粉酶
淀粉分解，形成糖浆　
酵母菌将糖转化为酒精和CO2
2．“精酿”啤酒与“工业”啤酒的区别
长
短
低
高
教材隐性知识
2．(人教版选择性必修3 P25思考·讨论)与传统的手工发酵相比，啤酒的工业化生产过程中，能使啤酒的产量和质量明显提高的工程手段有____________________________________________________
_________________________________________________________。
提示：菌种的选育、对原材料的处理、发酵工程的控制、产品的消毒等
三、发酵工程的应用
1．在食品工业上的应用
(1)生产传统的发酵产品。
(2)生产各种各样的食品添加剂。
(3)生产酶制剂。
2．在医药工业上的应用
(1)获得具有__________生产能力的微生物。
某种药物
(2)直接对______进行改造，再通过发酵技术大量生产所需要的产品。
(3)利用基因工程，将病原体的某个或某几个抗原基因转入适当的微生物细胞，获得的表达产物就可以作为疫苗使用。
3．在农牧业上的应用：生产微生物______、农药和饲料。
4．在其他方面的应用
(1)利用纤维废料发酵生产______、乙烯等能源物质。
(2)极端微生物的应用：嗜热菌、嗜盐菌可以用来生产________，嗜低温菌有助于提高____________的产量。
菌种　
肥料
酒精
洗涤剂　
热敏性产品
教材隐性知识
3．(人教版选择性必修3 P27异想天开)单细胞蛋白是以淀粉或纤维素的水解液、制糖工业的废液等为原料，通过发酵获得的大量的微生物____________。其不仅含有丰富的__________，还含有糖类、________和维生素等物质。
提示：菌体　蛋白质　脂质
1．发酵工程选育的菌种是经基因工程或诱变育种后选育的单一菌种。 (　　)
提示：发酵工程选育的菌种来源多样，还可能是从自然界中筛选分离得到的野生型菌种。
2．在谷氨酸的发酵生产中，在中性和弱碱性条件下会积累谷氨酸。 (　　)
3．啤酒的工业化生产中，焙烤的目的是加热杀死种子胚但不使淀粉酶失活。 (　　)
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√
√
4．通过发酵工程从微生物细胞中提取的单细胞蛋白可用作食品添加剂。 (　　)
提示：单细胞蛋白是指通过发酵获得的大量的微生物菌体，而不是从微生物细胞中提取的。
5．目前已实现青霉素的工业化生产，选育出的高产菌株经扩大培养后才可接种到发酵罐中。 (　　)
×
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(人教版选择性必修3 P24思考·讨论)啤酒是人类最古老的酒精饮料之一，是水和茶之后世界上消耗量排名第三的饮料。啤酒是以大麦芽、啤酒花、水为主要原料，经酵母发酵作用酿制而成的饱含二氧化碳的低浓度酒精饮料，被称为“液体面包”。啤酒中乙醇含量较少，故喝啤酒不易醉人。下图为啤酒工业化生产流程，据图回答有关问题：
(1)啤酒发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段，其中主发酵阶段进行________________________________________________________
___________________________________________________________。
(2)上述生产流程中，过滤和包装之间缺少的流程是______________，该流程的目的是_____________________________________________
___________________________________________________________。
(3)图2所示发酵罐，冷却水进入口和排出口分别是______________(填图中序号)。3为搅拌叶轮，在啤酒发酵过程中的作用是______________________________________
____________________________________________________________________________。
(4)酒发酵过程中必须严格控制好__________________________(答出3点)等发酵条件，使发酵过程处于最佳状态；同时要随时检测培养液中的________________________(答出2点)等，以了解发酵进程。
(5)与传统的手工发酵相比，工厂化生产过程中，可以采用___________________________________________________________
___________________________________________________________(答出2点)
等工程技术来提升啤酒的产量和质量。
提示：(1)酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成
(2)消毒　 杀死啤酒中的大多数微生物，延长它的保存期
(3)1、2　使菌种和培养液充分混合
(4)温度、pH、溶解氧　酵母菌数量、酒精浓度
(5)菌种的选育、对原材料的处理、发酵过程的控制、产品的消毒
考向1　微生物工业发酵的基本过程
1．(链接人教版选择性必修3 P22图1-9)发酵工程一般包括菌种的选育，扩大培养，培养基的配制、灭菌，接种，发酵，产品的分离、提纯等方面。下列关于发酵工程的说法，正确的是(　　)
A．自然界中的微生物菌种资源比较贫乏，可通过诱变育种获得菌种
B．扩大培养就是通过高通量筛选得到大量单一纯合菌种的过程
C．发酵工程的中心环节是发酵，为降低污染营养物质应一次加足
D．pH可影响代谢物的形成，加入缓冲物质可维持pH稳定
√
D　[自然界中的微生物菌种资源比较丰富，但是不一定能满足人类的所有需要，发酵工程中可以从自然界中筛选菌种，也可以通过诱变育种、基因工程育种等方法获得菌种，A错误；扩大培养是指将筛选出来的优良菌种经过培养使其数量大量增加的过程，高通量筛选是用于筛选优良菌种而不是扩大培养的方法，B错误；发酵工程的中心环节是发酵，但由于微生物在不同的生长阶段对营养物质的需求不同，通常采用分批补料的方式添加营养物质，C错误；pH对微生物的生长和代谢产物的形成有重要影响，在发酵过程中加入缓冲物质可以维持pH稳定，有利于微生物的生长和发酵产物的形成，D正确。]
考向2　发酵工程在生产上的应用
2．(链接人教版选择性必修3 P24思考·讨论)啤酒是以麦芽、水为主要原料，加啤酒花(使啤酒具有独特的苦味和香气，并有防腐和澄清麦芽汁的能力)，经酵母菌发酵酿制而成的、含有二氧化碳并可形成泡沫的发酵酒。鲜啤是指不经过巴氏消毒法处理的啤酒，这种啤酒保留了一定的活性酵母，在生产出来后需要尽快饮用。由于没有经过高温杀菌，它的口感相对比较新鲜、清爽，同时也保留了更多啤酒原始的风味。如图为啤酒的工业化生产流程。下列有关说法正确的是(　　)
A．发芽是必要的，大麦种子只有发芽，才能释放淀粉酶
B．发酵液在低温、密闭的环境下储存一段时间也属于发酵过程
C．啤酒花是在消毒过程结束之后加入的
D．啤酒工业化生产与家庭酿酒的菌种均来源于原材料
√
B　[发芽不是必要的，也可以用赤霉素处理大麦种子，可不经发芽就产生淀粉酶，A错误；发酵液在低温、密闭的环境下储存一段时间属于发酵过程的后发酵阶段，B正确；啤酒花是在蒸煮时加入的，C错误；啤酒工业化生产的菌种一般为培育的单一菌种，D错误。]
3．(链接人教版选择性必修3 P27正文信息)井冈霉素是我国科学家发现的一种氨基寡糖类抗生素，它由吸水链霉菌井冈变种(JGs，一种放线菌，菌体呈丝状生长)发酵而来，在水稻病害防治等领域中得到广泛应用。下列关于JGs发酵生产井冈霉素的叙述，正确的是(　　)
A．JGs可发酵生产井冈霉素，因为它含有能够编码井冈霉素的基因
B．JGs接入发酵罐前需要扩大培养，该过程不影响井冈霉素的产量
C．提高JGs发酵培养基中营养物质的浓度，会提高井冈霉素的产量
D．稀释涂布平板法不宜用于监控JGs发酵过程中活细胞数量的变化
√
D　[基因表达的产物是蛋白质，而井冈霉素是JGs发酵生产的一种氨基寡糖类抗生素，A错误；JGs接入发酵罐前需要扩大培养，该过程会影响JGs的数量，进而影响井冈霉素的产量，B错误；在一定范围内提高JGs发酵培养基中营养物质的浓度，会提高井冈霉素的产量，但若浓度过大，反而会降低井冈霉素的产量，C错误；JGs是一种放线菌，菌体呈丝状生长，形成的菌落难以区分，因此稀释涂布平板法不宜用于监控JGs发酵过程中活细胞数量的变化，D正确。]
体验真题　感悟高考 · 有章可循
√
1．(2025·河南卷)食醋和黄酒是我国传统的日常调味品，均通过发酵技术生产。下列叙述错误的是(　　)
A．醋酸的发酵是好氧发酵，而酒精的发酵是厌氧发酵
B．以谷物为原料酿造食醋和黄酒时，伴有pH下降和气体产生
C．食醋和黄酒发酵过程中，微生物繁殖越快发酵产物产率越高
D．使用天然混合菌种发酵往往会造成传统发酵食品的品质不一
C　[参与醋酸发酵的微生物是醋酸菌，其新陈代谢类型是异养需氧型，故醋酸的发酵是好氧发酵，而参与酒精发酵的微生物是酵母菌，需要无氧呼吸产生酒精，故是厌氧发酵，A正确；以谷物为原料酿造食醋和黄酒时，产物中的醋酸、二氧化碳等会使pH下降，且两者均有二氧化碳(气体)产生，B正确；黄酒发酵过程中，酵母菌繁殖要在有氧条件下，产生酒精要在无氧条件下，繁殖越快则发酵产物酒精产率越低，C错误；传统发酵食品所用的是自然菌种，没有对发酵装置进行严格的灭菌，以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主，往往会造成传统发酵食品的品质不一，D正确。]
2．(2025·云南卷)黄酒是我国古老的发酵酒之一，传统酿制中，先用蒸煮过的小麦或麸皮为原料，对之前发酵留存的少量酒曲(曲种)进行扩大制曲；再将酒曲和蒸煮后的糯米、大米混合处理一段时间后，添加足量酒母(含酵母菌)完成发酵，压榨成品。下列说法错误的是(　　)
A．小麦、麸皮等原料为酒曲中微生物的生长繁殖提供了碳源和氮源等营养物质
B．为避免制曲过程被杂菌污染影响黄酒品质，扩大制曲前需对留存的酒曲灭菌
C．糯米、大米蒸煮后立即与酒曲混合会导致酶空间结构改变而降低其催化效率
D．将酒曲混合糯米、大米处理一段时间，是为了获得酒母发酵时的底物葡萄糖
√
B　[小麦、麸皮等原料含有蛋白质、糖类等多种营养成分，蛋白质可以为微生物提供氮源，糖类可以为微生物提供碳源，所以能为酒曲中微生物的生长繁殖提供碳源和氮源等营养物质，A正确；扩大制曲前不能对留存的酒曲灭菌，因为酒曲本身含有发酵所需的菌种，若灭菌会杀死这些菌种，导致无法进行正常的发酵过程，B错误；糯米、大米蒸煮后温度较高，立即与酒曲混合，高温会使酶的空间结构改变，导致酶活性降低，从而降低其催化效率，C正确；酒曲中含有淀粉酶等酶类，将酒曲混合糯米、大米处理一段时间，淀粉酶可将糯米、大米中的淀粉分解为葡萄糖，从而为后续酒母(含酵母菌)发酵提供底物葡萄糖，D正确。]
3．(2025·陕晋青宁卷)我国是世界上最大的柠檬酸生产国。利用黑曲霉通过深层通气液体发酵技术生产柠檬酸，流程如图。下列叙述错误的是(　　)
A．淀粉水解糖为发酵提供碳源和能源
B．扩大培养可提供足量的黑曲霉菌种
C．培养基、发酵罐和空气的灭菌方法相同
D．通气、搅拌有利于溶解氧增加和柠檬酸积累
√
C　[淀粉水解糖可以为微生物发酵提供碳源和能源，A正确；通过扩大培养可以获取更多的黑曲霉，B正确；常用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌，对空气灭菌一般不用高压蒸汽灭菌法，C错误；通气、搅拌可以增加溶解氧量，促进黑曲霉发酵，即促进柠檬酸积累，D正确。]
4．(不定项)(2025·山东卷)酿造某大曲白酒的过程中，微生物的主要来源有大曲和窖泥。大曲主要提供白酒酿造过程中糖化所需的微生物，制曲过程需经堆积培养，培养时温度可达60 ℃左右；将大曲和酿酒原料混合，初步发酵后放入窖池；窖池发酵是白酒酿造过程中微生物发酵的最后阶段。下列说法正确的是(　　)
A．堆积培养过程中的高温有利于筛选酿酒酵母
B．大曲中存在能分泌淀粉酶的微生物
C．窖池发酵过程中，酵母菌以无氧呼吸为主
D．窖池密封不严使酒变酸是因为乳酸含量增加
√
√
BC　[酿酒酵母的最适生长温度约为28 ℃，60 ℃高温会使其失活，A错误。大曲的核心功能是提供糖化微生物(如曲霉、根霉)，这些微生物能分泌淀粉酶，将原料中的淀粉水解为葡萄糖，供酵母菌酒精发酵利用，B正确。酵母菌在无氧条件下进行酒精发酵(无氧呼吸)，将葡萄糖转化为酒精和CO2；窖池发酵是酒精生成的关键阶段，需密封创造厌氧环境，C正确。酒变酸的主要原因是醋酸菌在有氧条件下将乙醇转化为乙酸(醋酸)，并非乳酸积累，D错误。]
1．(2025·湖北武汉一模)腐乳是我国古代劳动人民通过微生物发酵制作而成的一种大豆食品。酵母、毛霉等微生物分泌的多种酶将豆腐中的蛋白质分解成氨基酸等风味物质，使腐乳味道鲜美。下列叙述错误的是(　　)
A．参与腐乳制作的酵母和毛霉均为真核生物
B．风味物质主要在微生物的细胞质基质中产生
C．酵母和毛霉主要通过胞吐的方式分泌胞外酶
D．腐乳制作过程主要利用了微生物的有氧发酵
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题号
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课时数智作业(五十)　传统发酵技术的应用和发酵工程
B　[参与腐乳制作的酵母和毛霉均具有以核膜为界限的细胞核，均为真核生物，其中起主要作用的是毛霉，其代谢类型为异养需氧型，所以腐乳制作过程主要利用了微生物的有氧发酵，A、D正确；风味物质是在微生物分泌的胞外酶的作用下产生的，所以风味物质的产生是在微生物外部，并非细胞质基质，B错误；胞外酶是大分子物质，所以酵母和毛霉产生后，主要以胞吐的方式将其分泌到细胞外，C正确。]
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题号
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2．(2025·吉林长春质检)传统四川泡菜风味的形成依赖于以乳酸菌为主导的自然发酵。在发酵过程中乳酸菌、乳酸和亚硝酸盐的相对含量(或数量)变化如图所示，其中亚硝酸盐是硝酸盐还原菌酶促硝酸盐还原形成的。研究发现与硝酸盐还原相关基因的表达量与大部分杂菌的数量呈正相关，而与乳酸菌的数量呈负相关。下列相关叙述错误的是(　　)
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题号
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A．需用质量分数为20%～50%的盐水制作泡菜
B．泡菜发酵初期硝酸盐的酶促还原主要由杂菌完成
C．乳酸菌可能主要通过产生大量乳酸来降低体系中的亚硝酸盐水平
D．发酵后期，泡菜液pH下降是导致乳酸菌数量逐渐减少的原因之一
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A　[泡菜制作中，用清水和食盐配制质量分数为5%～20%的盐水，A错误；硝酸盐还原相关基因的表达量与大部分杂菌的数量呈正相关，而与乳酸菌的数量呈负相关，发酵中期和后期乳酸大量增加，而亚硝酸盐含量逐渐降低，由此说明泡菜发酵初期硝酸盐的酶促还原主要由杂菌完成，而乳酸菌可通过产生大量乳酸，使pH下降，导致硝酸盐还原菌的活动受到抑制，部分亚硝酸盐被分解，B、C正确；发酵后期泡菜液pH下降是抑制乳酸菌生长繁殖的因素之一，D正确。]
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3．(2025·山东淄博一模)米醋是一种营养价值较高的调味品，《醒园录》中有“赤米不用舂，洗净蒸饭，拌曲发香，用水或用酒泼皆可发，……俟月余可用。如有发霉，用铁火针烧极红淬之”的记载。下列有关米醋酿制的说法正确的是(　　)
A．“不舂”保留稻壳的目的是为后续发酵提供菌种
B．米饭“拌曲”后要密封，有利于产生酒精和乙酸
C．“用水或用酒泼皆可发”，说明利用糖和乙醇都可以酿醋
D．为防止霉菌感染，米醋制作时温度应控制在30 ℃以下
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C　[“不舂”保留稻壳，稻壳的保留并非为了提供菌种，而是为了保护米粒在蒸煮过程中不被破坏，A错误；“拌曲”后密封，密封的目的是创造厌氧环境，促进酒精发酵，但乙酸发酵需要氧气，B错误；“用水或用酒泼皆可发”，说明米醋的酿制可以利用糖(通过水泼)或乙醇(通过酒泼)作为原料，C正确；米醋制作时温度是30～35 ℃，D错误。]
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4．(2025·甘肃庆阳二模)江西有很多由传统发酵技术制作出的美食，比如南酸枣果醋、婺源酸菜、李渡烧酒、吉安霉鱼等。下列关于传统发酵技术的叙述，正确的是(　　)
A．醋酸菌的最适生长温度在30～35 ℃，9～10月南酸枣开始收获，此时正是酿南酸枣果醋的好时候
B．婺源酸菜是将蔬菜揉搓、晾晒后配以佐料密封存储约60天后制成的，其酸味主要源于醋酸
C．李渡烧酒以大米和高粱为原料，经发酵、蒸馏等步骤制成，其制作全过程应严格隔绝空气，保证无氧
D．已知霉鱼的制作工艺和腐乳相同，可确定其中起发酵作用的菌种就是毛霉
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A　[醋酸菌的最适生长温度为30～35℃ ，9～10月南酸枣开始收获，此时温度适宜醋酸菌生长，正是酿制南酸枣果醋的时候，A正确；婺源酸菜的酸味主要源于乳酸菌发酵产生的乳酸，而不是醋酸，B错误；李渡烧酒制作时，发酵早期需要有一定氧气，让酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖，后期酒精发酵阶段需要严格无氧条件，C错误；霉鱼的制作工艺和腐乳相同，其中起发酵作用的主要菌种是毛霉，D错误。]
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5．(2025·云南保山期末)发酵工程广泛应用于农牧业，图为通过发酵工程培养放线菌生产井冈霉素作为微生物农药的流程图。下列相关叙述错误的是(　　)
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A．①可通过基因工程育种和诱变育种选育高产放线菌菌种
B．③可以用干热灭菌箱对培养基进行灭菌处理防止杂菌污染
C．④主要用提取、分离和纯化等方法将井冈霉素分离和干燥
D．可用高通量筛选技术对诱变处理的放线菌菌种进行筛选
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B　[在发酵工程中，为了提高产物的产量，常常需要对菌种进行改良。基因工程育种和诱变育种是两种常用的育种方法，A正确。常用湿热灭菌法(高压蒸汽灭菌法)对培养基进行灭菌，B错误。井冈霉素为代谢产物，主要通过提取、分离、纯化等方法获得，C正确。在发酵工程中，高通量筛选技术可以用于对诱变处理的放线菌菌种进行筛选，从中快速筛选出高产井冈霉素的突变体，D正确。]
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6．(2025·辽宁沈阳模拟)浆水是某省非常独特的发酵食品，明代医学家李时珍在其《本草纲目》中也有专门记述：“浆水能调中益气，宣和强力，止咳消食，利小便”。科研工作者从浆水中分离得到了厌氧益生菌发酵黏液乳杆菌GR-3，并有望将其用于疾病治疗。下列关于利用发酵工程生产发酵黏液乳杆菌GR-3的叙述，正确的是(　　)
A．优良的发酵黏液乳杆菌GR-3可从自然界筛选，也可通过基因工程育种改良性状
B．发酵工程中，可先通气再进行密闭，以提高发酵黏液乳杆菌GR-3的菌体数量
C．若要获得发酵黏液乳杆菌GR-3的单细胞蛋白，需将细胞进行去壁、破碎等操作
D．发酵罐内的发酵是发酵工程的中心环节，培养基的配方不会影响发酵产物的产量
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A　[优良的发酵黏液乳杆菌GR-3可从自然界筛选，也可通过诱变育种或基因工程育种获得，A正确；发酵黏液乳杆菌GR-3为厌氧菌，有氧气存在会降低菌体的数量，抑制发酵过程的进行，B错误；单细胞蛋白为微生物菌体，无需进行去壁、破碎等操作，C错误；发酵罐内的发酵是发酵工程的中心环节，培养基的配方会影响发酵产物的产量，D错误。]
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7．(2025·山东泰安二模)小曲白酒香醇，以大米、大麦、小麦等为原料，以小曲为发酵剂酿造而成。小曲中所含的微生物主要有好氧型微生物霉菌、兼性厌氧型微生物酵母菌，还有乳酸菌、醋酸菌等细菌。关于小曲白酒的酿造过程，下列叙述错误的是(　　)
A．传统白酒的酿造是在以酿酒酵母为主的多种微生物共同作用下完成的
B．各种微生物形成了相对稳定的体系，不需要消毒
C．小曲发酵剂起到糖化、赋予白酒特有的风味等作用
D．从谷物原料发酵形成的酒糟中，可分离出产淀粉酶的微生物
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B　[传统白酒酿造依赖多种微生物协同作用。霉菌(如根霉)负责糖化，酿酒酵母主导酒精发酵，乳酸菌、醋酸菌等贡献风味物质，A、C正确。微生物在发酵过程中形成相对稳定的体系，但传统酿造仍需通过蒸煮原料(灭菌)或控制环境条件(如温度、pH)抑制杂菌，B错误。酒糟中可能残留未完全分解的淀粉，且霉菌(如根霉)在发酵过程中持续产淀粉酶，因此可从酒糟中分离出产淀粉酶的微生物，D正确。]
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8．(2025·河北沧州一模)产黄青霉菌生产青霉素的发酵流程如下图所示，其中“补料”是指补充培养基，其成分有花生饼粉、玉米浆、葡萄糖、磷酸二氢钠等。下列关于该发酵过程的叙述，错误的是(　　)
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A．对产黄青霉菌分离纯化时采用的接种方法是稀释涂布平板法
B．“种母培养”时采用液体培养基有利于增加产黄青霉菌的数量
C．产黄青霉菌为异养厌氧型真菌，添加的磷酸二氢钠具有多种作用
D．向主发酵罐添加pH调节液是因为环境条件会影响青霉素的形成
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C　[由图中平板上菌落的分布可推知，分离纯化菌种时采用的接种方法是稀释涂布平板法，A正确；由于发酵过程中需要的菌种数量大，因此将分离后的菌种先进行“种母培养”，采用液体培养基有利于增加产黄青霉菌的数量，B正确； 培养基中含有花生饼粉、玉米浆、葡萄糖等有机碳源，且扩大培养时和发酵过程中均需要通入无菌空气，可推知产黄青霉菌的代谢类型为异养需氧型，C错误； 环境条件会影响微生物的生长、繁殖和发酵产物(即青霉素)的形成，因此要严格控制，D正确。]
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9．(不定项)(2025·江西萍乡二模)中国名茶普洱茶的主要活性成分——茶褐素，具有降脂减肥、抗氧化和提高免疫力等功能。研究人员在制作普洱熟茶的固体发酵过程中分离得到优势菌塔宾曲霉，塔宾曲霉能分泌胞外氧化酶催化茶多酚
生成茶褐素。不同发酵温度下塔宾曲霉
生成茶褐素的浓度如图。下列说法错误
的是(　　)
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A．普洱熟茶浸提液中的氨基酸和蛋白质可为塔宾曲霉生长提供氮源
B．塔宾曲霉为好氧微生物，用普洱熟茶浸提液进行液体培养时应采用静置培养
C．在发酵前两天茶褐素均无显著增加的原因可能是塔宾曲霉先进行生长繁殖，之后才分泌胞外氧化酶
D．由图可知在最适温度为37 ℃时且第 6 天结束发酵即可获得较高浓度的茶褐素
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BD　[塔宾曲霉可分泌蛋白酶分解蛋白质，普洱熟茶浸提液中的氨基酸和蛋白质可为塔宾曲霉生长提供氮源，A正确；塔宾曲霉为好氧微生物，用普洱熟茶浸提液进行液体培养时应采用摇床培养，可以为培养液增加溶氧量，有利于塔宾曲霉的繁殖，B错误；培养过程中前两天塔宾曲霉进行生长繁殖，之后才分泌胞外氧化酶催化茶多酚生成茶褐素，C正确；生产茶褐素的最适温度在30～42 ℃范围内，D错误。]
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10．(13分)(2025·江苏徐州期中)窑湾绿豆烧酒，香醇甜美，久享盛誉，被列为江苏省新沂市地方特产。它是以优质白酒为基酒，佐以红参、桂花、砂仁、杜仲等48余味名贵中药材和冰糖、蜂蜜勾兑而成，其色宛如绿豆汤。制作的工艺流程如图1所示。请回答下列问题：
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(1)蒸稻壳的目的除了去除稻壳中残留的农药、霉烂味，还有__________________________作用。蒸馏后要进行快速冷却，目的是防止___________________________________。
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(去除杂菌)(1分)　
消毒
温度过高杀死酿酒所需的微生物
(2)菌种选育过程，为了纯化酵母菌，操作如图2所示。该过程的接种方法是______________，接种工具进行了___________次灼烧灭菌。扩大培养目的是________________，使用的培养基按物理性质分类，属于_______培养基。
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平板划线法(1分)　
6(1分)　
增加菌种数量　
液体　
(3)绿豆烧酒的生产流程中，没有严格的灭菌操作，但发酵过程几乎不会受杂菌污染影响，这是因为_____________________________________________________________________________________。
主发酵结束后，发酵液还不适合饮用，需要在低温、_______环境中储存一段时间进行后发酵，这样才能形成醇香柔和的绿豆烧酒。
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缺氧和酸性环境条件下酵母菌可以生长繁殖，而绝大多数其他微生物因无法适应而受到抑制　
密闭
[解析]　(1)蒸稻壳的目的除了去除稻壳中残留的农药、霉烂味，还有消毒(去除杂菌)的作用，蒸馏后，温度较高，通常需要进行冷却，再进行接种，其目的是防止温度过高杀死酿酒所需的微生物。(2)纯化菌种时，图2的接种方法是平板划线法，在第一次接种和每次接种后都需要灼烧接种环，图2中一共划线5次，故接种环需要灼烧6次，此外还可采用稀释涂布平板法接种。两种方法的原理相似，都是使聚集的菌种分散开，最后在平板上形成单菌落。挑取单菌落进行扩大培养，其目的是增加菌种数量，使其处于对数生长期，即菌体代谢旺盛、增殖速度快，扩大培养使用液体培养基。(3)绿豆烧酒的生产流程中，没有进行严格的灭菌操作，但发酵过程几乎不会受杂菌污染影响，这是因为缺氧和酸性环境条件下酵母菌可以生长繁殖，而绝大多数其他微生物因无法适应而受到抑制。主发酵结束后，发酵液还不适合饮用，需要在低温、密闭环境中储存一段时间进行后发酵，这样才能形成醇香柔和的绿豆烧酒。
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(教师用书独具)
1．(2025·江西上饶二模)北魏农学巨著《齐民要术》记载了许多古人在实际生产中积累的经验，也蕴藏着众多生物学知识。请阅读下表中的古籍原文，判断以下相关叙述，正确的是(　　)
工艺名称 古籍原文
酿酒技术 浸曲发，如鱼眼汤，净淘米八斗，炊作饭，舒令极冷……
制醋技术 大率酒一斗，用水三斗，合瓮盛，置日中曝之……七日后当臭，衣生，勿得怪也，但停置，勿移动，挠搅之。数十日，醋成。
A．实验室里培养制醋微生物时，一般需将温度设置在18～30 ℃
B．“鱼眼汤”是指液面冒出小泡的现象，主要是醋酸菌呼吸作用释放CO2形成
C．“衣生”指发酵液表面形成一层菌膜的现象，主要是由酵母菌大量繁殖形成
D．酿酒过程与制醋过程所用微生物的主要区别是有无以核膜为界限的细胞核
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D　[醋酸菌的最适生长温度一般为30～35 ℃，A错误；“鱼眼汤”是指液面冒出小泡的现象，主要是酵母菌呼吸作用释放CO2形成，B错误；“衣生”指发酵液表面形成一层菌膜的现象，主要是由醋酸菌大量繁殖形成，C错误；酿酒主要利用的酵母菌是真核生物，制醋主要利用的醋酸菌是原核生物，真核生物细胞有以核膜为界限的细胞核，而原核细胞没有，D正确。]
2．(不定项)(2025·哈师大附中模拟)果酒是以水果为原料，经微生物发酵而成的低度饮料酒，而乳酸菌是天然参与到果酒发酵中的重要菌群。乳酸菌的生长繁殖与代谢产物对发酵过程及产品品质都具有极其重要的影响。利用多种酵母与乳酸菌混合发酵可以增加葡萄酒中酚类物质含量与香气成分。下图为以香蕉为原料的两种不同发酵处理过程中酵母菌和乳酸菌生物量的变化。下列相关说法合理的是(　　)
A．香蕉果汁发酵过程分别利用酵母菌和乳酸菌的需氧型和厌氧型代谢特点
B．发酵过程中取样检测两种微生物数量变化时可用平板划线法、稀释涂布平板法等方法
C．自然发酵过程中，乳酸菌先快速增殖，可能与其对维生素等物质的吸收速率高有关
D．两种发酵处理下，酵母菌和乳酸菌的生长规律有差异，推测发酵过程中二者存在种间竞争
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CD　[香蕉果汁发酵过程利用了酵母菌无氧呼吸产生酒精的特点，乳酸菌为厌氧菌，无氧呼吸可产生乳酸，A错误；平板划线法不能统计菌体数量，因此取样检测两种微生物数量变化时不能用平板划线法，B错误；维生素是乳酸菌生长繁殖所必需的，由图可知，自然发酵过程中，乳酸菌先快速增殖，可能与其对维生素等物质的吸收速率高有关，C正确；由图甲可知，酵母菌数量较多时，乳酸菌的数量很低，当酵母菌数量有所减少时，乳酸菌的数量增加，培养9天后，由于营养物质的减少，二者的数量都减少，由图乙可知，乳酸菌数量较多时，酵母菌的数量少，当乳酸菌的数量减少到一定程度时，酵母菌数量开始增加，因此推测发酵过程中二者存在种间竞争，D正确。]
谢 谢 ！

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